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在湿陷性黄土地区应用强夯法的几个 问题 童明华( 齐鲁乙烯工程指挥部) 强 夯法 加固 地基 是近 年才 发展起 来的 一项 新技 术 有 持 f我 们 在 工 程 实践 中不 断 丰 富 和完 善 。 在 此 ， 结 合 齐 鲁 乙烯 工 程 根 据 3 0余 万 m 强 夯 地 基 的工 程实 践 对 在湿 陷性 黄土 地 区应 用 强夯 法 的几 个问题 提 出探讨性 看 法 。 一 夯点布 置爰 夯击 遍数 问题 在齐 鲁 乙烯 工地 夯 点 布置 有 正方 形 ( 井 点) 和 梅花形 网格 排列 两种 形式 不 同能级 的 强夯 ， 采 用不 同的 夯距 ， 1 0 0 0 k N- m、 2 0 0 0 kN- m、 3 0 0 0 k N m 能 级的 夯点 间距 分 别为 3 5 4 m、 4 5 5 m、 5 6 m 夯 点 问 距 的 选择 ， 对 于 黄 土来 说 夯距 接近 于 有效 加固深 度。 后 者 是根据 修正后 的 梅那公 式求 得： d ： K 、m( 式中： d 一 有效加周深度： K一 修正系数： m一 锤重： _ _落距) 其 中 K 值 对 f黄土 可取 0 4 勘 察 资 料 表 明 1 0 0 0 k N， m、 2 0 o 0 k N、 m、 3 0 0 0 k N m能级 的强 夯， 其 有效 加 固深度 大 约分 别为 4 4 5 m、 5 5 5 m 6 5- 7 m 勘察 资料还表明 夯距相同， 但夯点布置不同 的强 夯 其 有效 加 固深度 相差 不大 ， 并 且物 理力 学性 能的 增长率 及 标贯 效 果也 相接 近 以 3 0 0 0 k N m 能 级强 夯 为 倒 6 m 梅 花 形和 6 m 正 方 形 布 点 有 效 加 周深 度 大 体上 都 在 6 2 6 7 m， 在 此 深 度 内它们 夯 点闻 的标 贯击 数 均 为 l 1 6 。 但 是 从 夯点 间指 标 绝对 值来 看， 土质 改善 以梅 花形点 布置 优干 正方 形布 置 。 以 乙烯 工 程 某 厂 灰 坝 地 基 为 倒 ， 强 夯 采 用 1 5 0 0 k N m能 级 4 m 间距 梅花 点 夯击 后 压 缩 摸 量 E 值 从夯 前 的 5 6 7 MP a， 提 高 到 l 1 6 2 M Pa 而 4 m 间 距井点夯击后 E 值只提高到 9 9 5 MP a 。 在 齐鲁 乙烯 工地 场地 夯击 遍 数 根据 地质 条件 和地 下 水位情 况来 确定 。 由于场 地 为 黄土 或填 土加 黄土 地下水位离地很深( 钻孔深 2 0 m未见地下水) ， 夯时 不存 在 孔 隙水 压 力 的消 散 问题 因此 在土 的 正 常含 水量 条件 下， 每点 可连 续夯 击 ， 根据 夯击 时 夯坑 周围 场地 隆起 不多 卜 般 为 2 0 -3 0 c m) 的 情况 总 的 击数 一遍完 成 而 且 需依 次夯 击一 遍 ， 然后 紧接 着 进行 措夯 。 通 过试 验证 实， 井 字 点布置 强 夯 2遍 或梅 花点 础相 比较 ， 桩基 的 工程 费用从 1 8 6 1 6元 m 降 低为 1 2 7 8 3 元 m 每平方米建筑面积节约 船 3 3元， 降 低率 为 3 1 3 7 同时 节约 了大晕 的 建 筑 三材 ： 水泥 每平方米节约 讫 6 2 kg ， 降低率为6 1 8 ： 钢材每甲 方米 节 约 2 7 0 2 k g ，降低 率 为 6 8 4 6 ： 术 材 每 平方 米节 约 0 0 0 1 2 m 降 低 率 为 5 0 同时 从 实际 施工 工期 、 工程 质量 和 沉 降测 试等 方 面 均取 得 了 比较理 想的 效 果 地 耐 力 由原 来 的 6 0 kN m 提 高到 1 6 0 k N m 上 。 但 是 由于 钢 渣桩 目前 属 初试 阶段 尚 未广泛使用， 在施工过程 中尚存在着施工操作方法 比较 落后 、 劳 动强 度 比较 高 、 施 工 中的测试 手段 父佳 等等不完善的地方 同时普遍存在施工后早期沉降 较大 半 年后 才趋 ： F稳定 的现象 。 再 V、 、 厂房采 用 微 型 小 方桩 和十 字条 基 l、 厂房 相 比较 蛀基 部 份 的 平 方米 造 价 由 原来 的 1 8 6 1 6元 m。 降 低 为 8 5 6 6元 m 节 约 了 1 0 0 5元 m ， 降 低 率 为 船 9 9 。 三 大 材 的 经 济指 标也较 理 想， 钢 材每 平方 米耗 用量 节约 1 8 7 9 k g 降 低率 为 4 7 6 l ： 水 泥 每平 方 米 耗 用 最 节 约 4 7 5 6 2 6 一 k g降低率 为 4 0 4 8 ： 术材 每平方米 耗用 节约 0 0 0 0 m。 ， 降低 率 为 8 3 3 同 时 除 了经 济技 术指 标较 理想外 ， 预 制微 型小方 桩 的运输 加 工也较 方便 打小 方 桩作 业 采 用小 型 打桩 机 打桩 场地 也 不必铺 设道渣 给施工带来许多方便 我开发区目前 已经竣 工 的 生 活 区 街 坊 6 0 0 0 0平 方 _米的 住 宅 建设 全 部 采用 微型 小方桩 为国家 、 企业 节约 了大 最的建设 资 金 。 当然 微型 小 方桩 与 大方 桩 相 比尚 存在 着 一定 的 局 限性 目前在 软 土层地 基处理 中仅仅 在多 层住 宅、 办公 用房 和一般 的多 层 厂房 中部份 使用 如 果我们再 把 钢渣桩 与微 型 小方桩 在 软土 层地 基处理施工中的各项经济技术指标进行 比较 不难 看 出， 二者 各有 千秋 ， 微 型小 方桩 的建筑 平 方米造 价 比钢渣桩的造 价更低廉， 每平方米 造价节约 4 2 1 7 元 降低率 为3 2 9 9 。 但三大材的耗用量指标较高 下钢 渣 桩 为此 我们 在 选择 设 计施 工 方案 时要 根 据 各企 业单 位在建 设 资金 、 原 材料 、 工程 对象 等等方 面 宴际 情况作 出科 学 合理 的选 择 。 维普资讯 http:/ 布 置 强 夯 3遍 然 后 再搭 夯 1 遗 与这 两 种 布 置 都 强夯 1 遗再搭夯 1遍的地基加固效果基本相同。 勘 察 资料 表明 ， 己烯 工程 某装 置 的 场地 表 屡 为人工 填 土 ， 下 卧层 为薪 黄土 ， 经 1 0 0 0 kN I l l 能 量 级 井字 点 布 置 强 夯 2遗 或梅 花 点布 置强夯 3遍 ( 每 点 夯击 1 3 1 5砍1 ， 然后再描 夯 1 遍 ， 有效加固深度为 4 2 4 7 m， 在此深度内湿馅 变形 已消除， 人工填土承载 力 由夯前的 8 0 k P a提高到 1 ,5 0 1 6 0 k P a 新黄土 承载力由夯前 的 1 8 0 k Pa提高到 2 5 0 2 8 0 k Pa 另 一 场地表层也为人工填土和新黄土， 经 1 0 0 0 k N m 能级梅花点布置 ( 夯点中心距为 4 m) 强夯 1 遍 每 点 夯击 l 3 l 5扶， 熟 后再 搭 夯 1 遗 ， 有效 加 同耀 度 为 4 5 m 在 此 深 度 内湿 陷 变形 已消除 人 工 填 土 承载 力由夯前的 8 o 9 0 k P a提高到 1 8 02 0 0 k Pa ， 新 黄土承载 力 出薷 构 的 1 6 0 k P a提高 到 2 1 0 2 3 0 k P a。 由此可见， 在夯击鼓果基本相同的情况下， 由 强夯 2 遍 l或 3 蛊 改 为 1 遍 ， 不仅 可 以缩 短 施工 周期 ， 而且还可以方便施工 节省施工费用。 =、 施奔与赉击量序问题 在齐鲁 己烯工地 ， 强夯都是 l 遍完成， 强夯加搭 夯总共 2 越 。 强 夯麓工时按正方形或梅 花形布点次 序一欢打够指定能量级下的最佳夯击数 以夯锤不 倾斜、 夯坑周凰境 地隆起不多为原则 在夯击过程 中， 也有因土质不匀少数坑底倾斜过大的情况 一般 甩砂 土将 境底 整平 后 再进 行 下 一次夯 击 。 由于 懊I 向 挤 出， 地 面必然要产生隆起现象， 但侧 向挤 i ； ( 隆起) 过多， 必然会黔响竖 向压缩 ， 从而会减弱强夯的作 用 ， 在这种情况下就需要调整夯点问距， 改变夯点布 置过密的状况。 如强夯 后表土松散干燥 删宜用水喷 淋使其 湿髓 后再搭 夯 ， 以夯 打密 实 。 为防 止夯坑 敞 口 导致 地基 土变 得干燥 ， 并 为夯坑 免遭 雨水浸 泡 ， 强 夯 一 部分， 夯坑应立即回填推平并进行措夯。 兰 、 夯击 震量 控 翻伺 题 为 了确保强夯地基的旖工质蕈， 在黄土层厚薄 比较 均 匀 的 情 况 下 宜 同 时 采 甩 两 项 播 标 来控 制： ( 1 ) 根据试夯确定的最佳夯击数 控制每点最 氐 夯击 数( 即最佳夯击敦) ； ( 2 ) 控制每点最后 2击 的平均夯 沉 量。 这是 因 为如果 只控制 每点 夯击 数 删 由于地 基 土 质的 不均匀 在同一 夯击 数下 ， 经 强 夯后 的土质将 仍会是不均匀的。 为了使土质达到基本均匀， 对于夯 沉量太的夯击点， 即使 已经满足最低夯击数， 还需继 续进行夯击， 直到各夯击点最后 2击平均夯 沉量达 到某个规定数值( 倒如 S c m) ， 基本趋 一致 为止 反之， 如果只以最后2击平均夯沉鼍来控制， 有时会 因强夯中出现的假象而达不对夯实地基土的目的 。 如某夯点夯至 8击时 出现了反弹， 相对夯沉量出琨 了负值 ， 继续夯 击时 ， 相对夯沉量尉增 ， 1 o击时为 1 0 9 e m， 而 l 2击 时 下 降 到 l _ 3 c m， 而 在 l 3击 时 又 有上升的趋 势， 当 1 5击时 达 8 3 c m， 土体 出现挤 出。 由此可见， 这两项控制指标是相辅相成的， 缺一 不可 如遇土层厚薄不均、 差剐较大的情况 ， 为使土质 达到基 本 均 匀 ， 也 可 H 以最 后 2 击 平 均 夯 沉 景来 控 制 宴践证明。 在上连这种特殊情况下采用单项指标 来 控 制强夯 质量 也 是可 行的 ， 如 乙烯 工程 某 中试 基 地表层为人工填土， 须作处理 担其厚薄不均 最薄 处 1 2 0 m 最 厚 处 6 1 5 m ，F是 夯 击 质 量 以最 后 2 击平均夯沉量 5 c m来控 制。 约 1 ,5 0 ( m 的填土区 经 1 0 0 0 k N- m能 级 强 夯处 理 后 ， 上 述 人工填 土的 物 理力学性能指标接近原状土 ， 湿陷性已消除， 各项指 标 都 能 满 足 设 计 要 求 人 工 填 土 承 载 力 由夯 前 的 1 2 0 k P a提 高到 2 0 0 k P a 。 四、 搭夯问题 首先 ， 甩推 土机将强 夯 后 的场地 推平 然 后在夯 击 范 围 内作低 能 级措 夯 ， 要 求 1 4夯 印相 重 叠搭 夯 1遍 ， 每 点 34击 若 土 质 较 差 甚至 可 每点 5 击 。 经测试 就夯 闻与夯点加固效 果比较， 夯点好于夯 问 ， 但 其 差异 性 H在 l 0 左 右 以 1 0 0 0 k N m 能 级 强夯为倒 夯后夯问与夯点各层土相对应比贯 人阻 力 表层 2 5 m 范围 内 为 1 5 l _ 7 M P a 2 5 4 7 m 范 围内 为 2 3 2 5 M P a 因此 可 以认 为地 基 土是 比 较均 匀的 。 强夯时由1 二 落锤激发的剪切渡和瑞利渡的剪切 扰动， 冲破了土的自重压力和颗粒问结合力的约束 使 夯 点 周 围 的 土 在 地 面 下 0 2 m处 剪 切 破 坏严 蓖 是 土的 表层 出现 松 动区 。 为 了克服 这 种松 动 ， 用 低能 晕搭夯 来加 周 浅层地 基 土 效 果很 好 ， 夯后压 缩模鼍平均